Устройство управления зарядкой, способ управления зарядкой, компьютерная программа и носитель записи



Устройство управления зарядкой, способ управления зарядкой, компьютерная программа и носитель записи
Устройство управления зарядкой, способ управления зарядкой, компьютерная программа и носитель записи
Устройство управления зарядкой, способ управления зарядкой, компьютерная программа и носитель записи
Устройство управления зарядкой, способ управления зарядкой, компьютерная программа и носитель записи
Устройство управления зарядкой, способ управления зарядкой, компьютерная программа и носитель записи
Устройство управления зарядкой, способ управления зарядкой, компьютерная программа и носитель записи
Устройство управления зарядкой, способ управления зарядкой, компьютерная программа и носитель записи
Устройство управления зарядкой, способ управления зарядкой, компьютерная программа и носитель записи
Устройство управления зарядкой, способ управления зарядкой, компьютерная программа и носитель записи
Устройство управления зарядкой, способ управления зарядкой, компьютерная программа и носитель записи
Устройство управления зарядкой, способ управления зарядкой, компьютерная программа и носитель записи
Устройство управления зарядкой, способ управления зарядкой, компьютерная программа и носитель записи

 


Владельцы патента RU 2619067:

ТОЙОТА ДЗИДОСЯ КАБУСИКИ КАЙСЯ (JP)

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение SOC аккумулятора и сокращение периода восстанавливающей зарядки при повышении экономии топлива. Модуль управления зарядкой используется в системе, имеющей двигатель, электрогенератор и аккумулятор, заряженный посредством электрической мощности, вырабатываемой посредством электрогенератора и выполненной с возможностью выполнения управления остановкой для запрещения перезапуска двигателя в состоянии, в котором двигатель остановлен. Устройство управления зарядкой содержит модуль вычисления скорости зарядки и разрядки, вычисляющий скорость зарядки и разрядки, причем скорость зарядки и разрядки представляет собой отношение абсолютного значения интегрированного значения тока зарядки аккумулятора к абсолютному значению интегрированного значения тока разрядки аккумулятора после полной зарядки аккумулятора; модуль выполнения предварительной зарядки, обеспечивающий возможность выполнения управления остановкой, заряжающий аккумулятор посредством электрической мощности, вырабатываемой посредством электрогенератора, и выполняющий предварительную зарядку для увеличения средней оставшейся емкости аккумулятора, причем модуль выполнения предварительной зарядки сокращает период, в течение которого выполняется предварительный заряд, когда вычисленная скорость зарядки и разрядки является высокой, и модуль выполнения восстанавливающей зарядки, выполняющий восстанавливающую зарядку для зарядки аккумулятора посредством электрической мощности, вырабатываемой посредством электрогенератора, без выполнения управления остановкой, после выполнения предварительной зарядки, и предоставляющий возможность полной зарядки аккумулятора. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Изобретение относится к управлению зарядкой аккумулятора с использованием электрогенератора.

Уровень техники

[0002] Чтобы подавлять ухудшение рабочих характеристик и сокращение срока службы аккумулятора, которое обусловлено повторной зарядкой и разрядкой без полной зарядки в транспортном средстве, таком как автомобиль со смонтированным аккумулятором, восстанавливающая зарядка выполняется в случае, если, например, истекшее время от полной зарядки становится равным или большим предварительно определенного времени. Восстанавливающая зарядка, например, реализована посредством предоставления возможности продолжения работы двигателя с заданием верхнего предельного напряжения в ходе зарядки выше обычного. Когда восстанавливающая зарядка выполняется в транспортном средстве, в котором может выполняться управление снижением режима холостого хода (также называемое "управлением запуском и остановкой") для остановки двигателя в случае, если скорость транспортного средства становится равной или меньше предварительно определенного значения, двигатель не может быть остановлен даже в случае, если условие остановки двигателя удовлетворяется, и в силу этого может снижаться экономия топлива. Предложен способ для выполнения предварительной зарядки до выполнения восстанавливающей зарядки, чтобы увеличивать состояние зарядки (SOC) аккумулятора, и сокращения периода восстанавливающей зарядки (патентный документ 1). Выполнение управления снижением режима холостого хода разрешается в ходе этой предварительной зарядки.

Список библиографических ссылок

Патентные документы

[0003] Патентный документ 1. Публикация заявки на патент (Япония) № 2004-328906

Сущность изобретения

Техническая задача

[0004] Согласно технологии для выполнения предварительной зарядки заранее до выполнения восстанавливающей зарядки, высокое SOC-состояние продолжается в течение длительного периода времени, когда период от инициирования предварительной зарядки до инициирования восстанавливающей зарядки является длительным. В транспортном средстве электрогенератор приводится в действие посредством двигателя, и электрическая мощность, вырабатываемая посредством электрогенератора, подается в аккумулятор, так что аккумулятор заряжается. Тем не менее, в аккумуляторе в высоком SOC-состоянии, дополнительная допустимая электрическая емкость является небольшой, и в силу этого электрическая мощность, вырабатываемая посредством электрогенератора, не используется для того, чтобы заряжать аккумулятор, что приводит к снижению экономии топлива.

[0005] Вышеописанные проблемы не ограничены транспортным средством, но могут возникать в любой системе, которая имеет двигатель, электрогенератор и аккумулятор и допускает осуществление управления для запрещения запуска двигателя в состоянии, в котором двигатель остановлен. В системе требуются компактный размер, снижение затрат, меньшее потребление ресурсов, простота изготовления, повышение удобства и простоты использования и т.п., наряду с решениями проблем.

Решение задачи

[0006] Изобретение осуществлено для того, чтобы решать, по меньшей мере, некоторые вышеописанные проблемы, и может быть реализовано в следующих формах.

[0007] (1) Согласно аспекту изобретения, предусмотрено устройство управления зарядкой, используемое в системе, имеющей двигатель, электрогенератор, приводимый в действие посредством двигателя, и аккумулятор, заряженный посредством электрической мощности, вырабатываемой посредством электрогенератора, и выполненное с возможностью выполнения управления остановкой для запрещения перезапуска двигателя в состоянии, в котором двигатель остановлен, и управление зарядкой аккумулятора. Устройство управления зарядкой содержит модуль вычисления скорости зарядки и разрядки, вычисляющий скорость зарядки и разрядки, причем скорость зарядки и разрядки представляет собой отношение абсолютного значения интегрированного значения тока зарядки аккумулятора к абсолютному значению интегрированного значения тока разрядки аккумулятора после полной зарядки аккумулятора, модуль выполнения предварительной зарядки, выполняющий предварительную зарядку для увеличения средней оставшейся емкости аккумулятора, причем модуль выполнения предварительной зарядки сокращает период, в течение которого выполняется предварительный заряд, когда вычисленная скорость зарядки и разрядки является высокой, и модуль выполнения восстанавливающей зарядки, выполняющий восстанавливающую зарядку для зарядки аккумулятора посредством электрической мощности, вырабатываемой посредством электрогенератора, без выполнения управления остановкой, после выполнения предварительной зарядки, и предоставляющий возможность полной зарядки аккумулятора. Согласно этому устройству управления зарядкой, предварительная зарядка выполняется в течение короткого периода времени, когда скорость зарядки и разрядки является высокой, и за счет этого может сокращаться период, в течение которого продолжается состояние, в котором средняя оставшаяся емкость аккумулятора является высокой. Соответственно, может обеспечиваться большая электрическая емкость, чтобы допускать принятие электрической мощности, вырабатываемой посредством электрогенератора, в аккумуляторе, и может повышаться экономия топлива по сравнению с конфигурацией, в которой период предварительной зарядки является постоянным независимо от скорости зарядки и разрядки. Помимо этого, поскольку предварительная зарядка выполняется до восстанавливающей зарядки, и средняя оставшаяся емкость аккумулятора увеличивается, может сокращаться период, требуемый для восстанавливающей зарядки. Соответственно, может сокращаться период, в течение которого управление остановкой запрещено в результате выполнения восстанавливающей зарядки, и может повышаться экономия топлива.

[0008] (2) Устройство управления зарядкой согласно вышеописанному аспекту дополнительно может включать в себя модуль измерения истекшего времени, измеряющий время, истекшее от полной зарядки аккумулятора, посредством восстанавливающей зарядки, модуль выполнения восстанавливающей зарядки может выполнять восстанавливающую зарядку в случае, если истекшее время становится равным предварительно определенному первому пороговому времени, и модуль выполнения предварительной зарядки может задерживать время, в которое предварительная зарядка инициируется, по сравнению со случаем, в котором вычисленная скорость зарядки и разрядки является низкой, когда вычисленная скорость зарядки и разрядки является высокой после полной зарядки аккумулятора посредством восстанавливающей зарядки. Согласно этому устройству управления зарядкой, предварительная зарядка может выполняться в течение короткого периода времени, когда скорость зарядки и разрядки является высокой. Помимо этого, поскольку времена инициирования предварительной зарядки и восстанавливающей зарядки определяются на основе истекшего времени от полной зарядки аккумулятора, аккумулятор может быть заряжен в надлежащее время в соответствии с ухудшением характеристик аккумулятора.

[0009] (3) Устройство управления зарядкой согласно вышеописанному аспекту дополнительно может включать в себя модуль задания порога, модуль выполнения предварительной зарядки может выполнять предварительную зарядку в случае, если истекшее время становится равным второму пороговому времени, меньшему первого порогового времени, и модуль задания порога может задавать второе пороговое время равным большому значению, по сравнению со случаем, в котором вычисленная скорость зарядки и разрядки является низкой, когда вычисленная скорость зарядки и разрядки является высокой. Согласно этому устройству управления зарядкой, может быть задержано время, в которое инициируется предварительный заряд, когда скорость разрядки является высокой.

[0010] (4) Устройство управления зарядкой согласно вышеописанному аспекту дополнительно может включать в себя модуль вычисления интегрированных значений тока, получающий интегрированное значение полного тока из абсолютного значения интегрированного значения тока зарядки и абсолютного значения интегрированного значения тока разрядки после полной зарядки аккумулятора посредством восстанавливающей зарядки, и модуль задания порога, модуль выполнения восстанавливающей зарядки может выполнять восстанавливающую зарядку в случае, если интегрированное значение полного тока становится равным предварительно определенному первому пороговому интегрированному значению, модуль выполнения предварительной зарядки может выполнять предварительную зарядку в случае, если интегрированное значение полного тока становится равным второму пороговому интегрированному значению, меньшему первого порогового интегрированного значения, и модуль задания порога может задавать второе интегрированное пороговое значение равным высокому значению, по сравнению со случаем, в котором вычисленная скорость зарядки и разрядки является низкой, когда вычисленная скорость зарядки и разрядки является высокой. Согласно этому устройству управления зарядкой, предварительная зарядка может выполняться в течение короткого периода времени, когда скорость зарядки и разрядки является высокой. В этом устройстве управления зарядкой, восстанавливающая зарядка выполняется в случае, если интегрированное значение полного тока становится равным предварительно определенному первому пороговому интегрированному значению, и второе пороговое интегрированное пороговое значение задается равным высокому значению, когда скорость зарядки и разрядки является высокой, и в силу этого снижается разность между первым пороговым интегрированным значением и вторым пороговым интегрированным значением по мере того, как возрастает скорость зарядки и разрядки. В общем, период зарядки или разрядки аккумулятора увеличивается по мере того, как увеличивается истекшее время, и в силу этого увеличивается интегрированное значение полного тока. Соответственно, период, в течение которого выполняется предварительный заряд, сокращается по мере того, как снижается разность между первым пороговым интегрированным значением и вторым пороговым интегрированным значением.

[0011] (5) В устройстве управления зарядкой, описанном выше, система может монтироваться на транспортном средстве с использованием двигателя в качестве источника питания, управление остановкой может представлять собой управление снижением режима холостого хода, и состояние, в котором двигатель остановлен, может представлять собой состояние, в котором скорость, с которой движется транспортное средство, равна или меньше предварительно определенной скорости. Согласно этому устройству управления зарядкой, может повышаться экономия топлива транспортного средства, в котором выполняется управление снижением режима холостого хода.

[0012] Изобретение может быть реализовано в различных формах, примеры которых включают в себя систему, содержащую устройство управления зарядкой, транспортное средство, на котором система монтируется, способ управления зарядкой аккумулятора, систему управления зарядкой аккумулятора, способ управления транспортным средством, компьютерную программу для реализации этих способов управления и невременный носитель записи, на который записана компьютерная программа.

Краткое описание чертежей

[0013] Фиг.1 является пояснительным чертежом, иллюстрирующим конфигурацию системы, в которой монтируется устройство управления зарядкой согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.2 является пояснительным чертежом, иллюстрирующим подробную конфигурацию электронного модуля управления первого варианта осуществления.

Фиг.3 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процедуру обработки управления зарядкой согласно первому варианту осуществления.

Фиг.4 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процедуру обработки регулирования порогового времени согласно первому варианту осуществления.

Фиг.5 является пояснительным чертежом, схематично иллюстрирующим контент задания карты определения периода зарядки, которая проиллюстрирована на фиг.2.

Фиг.6 является пояснительным чертежом, иллюстрирующим взаимосвязь между скоростью зарядки и разрядки и частотой снижения режима холостого хода и взаимосвязь между скоростью зарядки и разрядки и потребляемым значением тока вспомогательного оборудования.

Фиг.7 является временной диаграммой, иллюстрирующей то, как изменяется SOC в случае, если выполняются обработка управления зарядкой и обработка регулирования порогового времени согласно первому варианту осуществления.

Фиг.8 является пояснительным чертежом, иллюстрирующим подробную конфигурацию электронного модуля управления второго варианта осуществления.

Фиг.9 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процедуру обработки управления зарядкой согласно второму варианту осуществления.

Фиг.10 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процедуру обработки регулирования порога согласно второму варианту осуществления.

Фиг.11 является пояснительным чертежом, схематично иллюстрирующим контент задания карты определения порога, которая проиллюстрирована на фиг.8.

Оптимальные режимы осуществления изобретения

[0014] A. Первый вариант осуществления

A1. Конфигурация устройства

Фиг.1 является пояснительным чертежом, иллюстрирующим конфигурацию системы, в которой монтируется устройство управления зарядкой согласно варианту осуществления изобретения. Система 100, которая монтируется на транспортном средстве, может выполнять управление снижением режима холостого хода (также называемое "управлением запуском и остановкой") для запрещения работы двигателя, когда транспортное средство остановлено. Помимо этого, система 100 может выполнять управление зарядкой для смонтированного аккумулятора. Система 100 содержит двигатель 40, трансмиссию 41, ведущие колеса 65, дифференциал 60, стартер 42, приводной механизм 43, генератор 50 переменного тока, аккумулятор 30, вспомогательное оборудование 70, датчик 31 тока аккумулятора, датчик 51 тока генератора переменного тока, датчик 61 скорости транспортного средства, датчик 80 нажатия педали тормоза и электронный модуль 10 управления (ECU). В этом варианте осуществления, транспортное средство представляет собой автомобиль.

[0015] Двигатель 40 представляет собой двигатель внутреннего сгорания, который вырабатывает энергию посредством сжигания топлива, такого как бензин и дизель. Выходная мощность двигателя 40 управляется посредством электронного модуля 10 управления в соответствии с величиной нажатия педали акселератора (не проиллюстрирована), которая нажимается водителем.

[0016] Трансмиссия 41 выполняет изменение передаточного отношения (так называемое переключение передач). Мощность (число оборотов) двигателя 40 переключается посредством трансмиссии 41 и передается на правое и левое ведущие колеса 65 через дифференциал 60 в качестве требуемого числа оборотов и крутящего момента. Ускорение и замедление транспортного средства выполняется по мере того, как мощность двигателя 40 передается на ведущие колеса 65 через трансмиссию 41 при одновременном изменении в соответствии с величиной нажатия педали акселератора, как описано выше.

[0017] Стартер 42 представляет собой стартерный электромотор, который запускает двигатель 40 посредством использования электрической мощности, которая подается из аккумулятора 30. В нормальном режиме, двигатель 40 запускается посредством стартера 42, когда переключатель зажигания (не проиллюстрирован) включается водителем в ходе инициирования работы остановленного транспортного средства. В этом примере, "состояние снижения режима холостого хода" означает состояние, в котором двигатель 40 остановлен посредством управления снижением режима холостого хода.

[0018] Приводной механизм 43 передает мощность двигателя 40 в генератор 50 переменного тока. Ременной привод, например, может приспосабливаться в качестве приводного механизма 43.

[0019] Генератор 50 переменного тока выполняет выработку электрической мощности (в дальнейшем в этом документе, называемую "выработкой электрической мощности за счет топлива") посредством использования мощности двигателя 40, которая передается через приводной механизм 43. Электрическая мощность, которая формируется посредством выработки электрической мощности, используется для того, чтобы заряжать аккумулятор 30 через инвертор (не проиллюстрирован).

[0020] Аккумулятор 30 представляет собой свинцовую аккумуляторную батарею в качестве источника питания постоянного тока с напряжением 12 В и подает электрическую мощность во вспомогательное оборудование 70 в дополнение к стартеру 42. Другие типы аккумуляторов, к примеру, литий-ионная аккумуляторная батарея и аккумулятор типа кресла-качалки, могут приспосабливаться вместо свинцовой аккумуляторной батареи.

[0021] Вспомогательное оборудование 70 представляет собой периферийное устройство, которое работает за счет использования электрической мощности, которая подается из аккумулятора 30. Примеры вспомогательного оборудования 70 включают в себя устройство системы освещения, включающее в себя передние фары и задние фары, стеклоочиститель, кондиционер и электрический вентилятор для радиатора.

[0022] Датчик 31 тока аккумулятора определяет токи зарядки и разрядки аккумулятора 30. Датчик 51 тока генератора переменного тока определяет выходной ток генератора 50 переменного тока. Датчик 61 скорости транспортного средства определяет частоту вращения ведущих колес 65. Датчик 80 нажатия педали тормоза определяет присутствие или отсутствие предварительно определенной величины нажатия на педаль тормоза (не проиллюстрирована). Каждый из этих датчиков 31, 51, 61, 80 электрически соединен с электронным модулем 10 управления.

[0023] Фиг.2 является пояснительным чертежом, иллюстрирующим подробную конфигурацию электронного модуля 10 управления первого варианта осуществления. Электронный модуль 10 управления сконфигурирован с возможностью иметь, например, центральный процессор (CPU), который выполняет компьютерную программу, постоянное запоминающее устройство (ROM), которое сохраняет компьютерную программу и т.п., специализированную интегральную схему (ASIC) для конкретного варианта применения, оперативное запоминающее устройство (RAM), которое временно сохраняет данные, и порт ввода-вывода, который соединятся с каждым из датчиков, описанных выше, актуатором (не проиллюстрирован) и т.п.

[0024] Электронный модуль 10 управления, который проиллюстрирован на фиг.2, выполняет управление для приведения в действие или остановки двигателя, управление передаточным отношением, управление снижением режима холостого хода, управление для зарядки аккумулятора 30 и т.п. В этом варианте осуществления, предварительная зарядка, восстанавливающая зарядка и нормальная зарядка выполняются в качестве обработки зарядки для аккумулятора 30. Ниже подробно описываются предварительная зарядка, восстанавливающая зарядка и нормальная зарядка.

[0025] Как проиллюстрировано на фиг.2, электронный модуль 10 управления содержит модуль 11 управления двигателем, модуль 12 управления трансмиссией, модуль 13 управления снижением режима холостого хода, модуль 14 задания целевого SOC, модуль 15 вычисления SOC, модуль 18 управления с обратной связью и модуль 20 управления зарядкой.

[0026] Модуль 11 управления двигателем управляет рабочим режимом двигателя 40 посредством регулирования объема впрыска топлива, открытия дросселя и т.п. на основе частоты вращения ведущих колес 65, которая определяется посредством датчика 61 скорости транспортного средства, величины нажатия педали тормоза, которая определяется посредством датчика 80 нажатия педали тормоза, и открытия акселератора (величины нажатия педали акселератора (не проиллюстрирована)), которое определяется и сообщается посредством датчика открытия акселератора (не проиллюстрирован). Помимо этого, модуль 11 управления двигателем останавливает двигатель 40 посредством прекращения впрыска топлива в двигатель 40 в ответ на запрос из модуля 13 управления снижением режима холостого хода или повторно запускает двигатель 40 из остановленного состояния посредством управления стартером 42 в ответ на запрос из модуля 13 управления снижением режима холостого хода.

[0027] Модуль 12 управления трансмиссией управляет передаточным отношением трансмиссии 41 посредством управления гидравлическим актуатором (не проиллюстрирован) на основе частоты вращения ведущих колес 65, которая сообщается посредством датчика 61 скорости транспортного средства, открытия акселератора, которое сообщается посредством датчика открытия акселератора (не проиллюстрирован), и информации позиций переключения коробки передач, которая сообщается посредством датчика позиции переключения коробки передач (не проиллюстрирован).

[0028] Модуль 13 управления снижением режима холостого хода, в качестве управления снижением режима холостого хода, получает скорость вращения колес транспортного средства, которая определяется посредством датчика 61 скорости транспортного средства, и открытие акселератора, которое сообщается посредством датчика открытия акселератора (не проиллюстрирован), и выводит инструкцию для остановки или запуска двигателя 40 в модуль 11 управления двигателем. Более конкретно, модуль 13 управления снижением режима холостого хода определяет то, что условие остановки двигателя удовлетворяется, и выводит инструкцию для остановки двигателя в модуль 11 управления двигателем, когда скорость вращения колес транспортного средства уменьшается и становится меньше предварительно определенной скорости (например, 10 км/ч). Модуль 11 управления двигателем выводит инструкцию для остановки двигателя 40 в стартер 42. Когда нажатие педали акселератора определяется на основе открытия акселератора после того, модуль 13 управления снижением режима холостого хода определяет то, что условие повторного запуска двигателя удовлетворяется, и выводит инструкцию для повторного запуска двигателя 40 в модуль 11 управления двигателем. Модуль 11 управления двигателем выводит инструкцию для повторного запуска двигателя 40 в стартер 42. Другими словами, модуль 13 управления снижением режима холостого хода останавливает двигатель 40, когда условие остановки двигателя удовлетворяется, и повторно запускает двигатель 40, когда условие повторного запуска двигателя удовлетворяется после того, как двигатель остановлен. Условие остановки двигателя и условие повторного запуска двигателя не ограничены вышеприведенным описанием. Например, условие остановки двигателя может быть скоростью вращения колес транспортного средства, достигающей 0 км/ч, и условие повторного запуска двигателя может быть ногой, снятой с педали тормоза.

[0029] Модуль 14 задания целевого SOC задает состояние зарядки (SOC) аккумулятора 30, которое является целью при выполнении нормального управления (описано ниже), предварительной зарядки и восстанавливающей зарядки. В этом варианте осуществления, SOC означает значение, которое получается посредством деления величины электричества, остающегося в аккумуляторе 30, на величину электричества, накапливаемого, когда аккумулятор 30 полностью заряжен. Модуль 14 задания целевого SOC прогнозирует окружающую обстановку при движении на основе скорости вращения колес транспортного средства и задает целевое SOC на основе прогнозной окружающей обстановки при движении. Например, модуль 14 задания целевого SOC оценивает окружающую обстановку при движении в качестве городского района или пригородного района на основе отношения времени остановки транспортного средства в предварительно определенный период. В случае если окружающая обстановка при движении представляет собой городской район, например, выполняется управление снижением режима холостого хода, и в силу этого потребление электрической мощности аккумулятора 30 с большой вероятностью увеличивается. Соответственно, целевое SOC задается равным относительно высокому значению в этом случае. Как описано ниже, модуль 14 задания целевого SOC принимает инструкцию из модуля 20 управления зарядкой в ходе предварительной зарядки или восстанавливающей зарядки и задает целевое SOC на основе инструкции.

[0030] Модуль 15 вычисления SOC вычисляет текущее SOC на основе токов зарядки и разрядки аккумулятора 30, которые определяются посредством датчика 31 тока аккумулятора. В частности, модуль 15 вычисления SOC вычисляет текущее SOC посредством интегрирования тока зарядки с током разрядки, при этом ток зарядки аккумулятора 30 имеет положительное значение, а ток разрядки аккумулятора 30 имеет отрицательное значение. Текущее SOC может получаться на основе удельного веса аккумуляторного электролита и напряжения на контактных выводах аккумулятора вместо токов зарядки и разрядки аккумулятора 30, которые определяются посредством датчика 31 тока аккумулятора.

[0031] Модуль 18 управления с обратной связью получает разность между целевым SOC, которое задается посредством модуля задания целевого SOC 14, и текущим SOC, которое вычисляется посредством модуля 15 вычисления SOC, и выводит значение напряжения, при котором разность является нулевой, в генератор 50 переменного тока в качестве значения команды управления напряжением. Генератор 50 переменного тока, который принимает значение команды управления напряжением, управляет выходным напряжением таким образом, что инструктированное значение напряжения достигается, когда принимается значение команды управления напряжением.

[0032] Модуль 20 управления зарядкой управляет зарядкой аккумулятора 30 и разрядкой аккумулятора 30. Модуль 20 управления зарядкой содержит модуль 16 вычисления скорости зарядки и разрядки, модуль 17 задания порогового времени, карту mp1 определения периода зарядки, модуль 19 измерения истекшего времени, модуль 22 выполнения предварительной зарядки и модуль 24 выполнения восстанавливающей зарядки.

[0033] Модуль 16 вычисления скорости зарядки и разрядки вычисляет скорость зарядки и разрядки на основе тока зарядки и тока разрядки аккумулятора 30, которые определяются посредством датчика 31 тока аккумулятора. В этом варианте осуществления, скорость зарядки и разрядки означает отношение абсолютного значения интегрированного значения тока зарядки к абсолютному значению интегрированного значения тока разрядки.

[0034] В ходе обработки управления зарядкой (описана ниже), модуль 17 задания порогового времени определяет время инициирования предварительной зарядки посредством использования карты mp1 определения периода зарядки. В этом варианте осуществления, время инициирования предварительной зарядки указывается посредством продолжительности от момента времени, в который полностью заряжен аккумулятор 30. Ниже подробно описывается карта mp1 определения периода зарядки. Модуль 19 измерения истекшего времени измеряет продолжительность от полной зарядки аккумулятора 30.

[0035] Модуль 22 выполнения предварительной зарядки выполняет предварительную зарядку. В этом варианте осуществления, предварительная зарядка представляет собой обработку для увеличения среднего SOC аккумулятора 30 до предварительно определенного значения и выполняется до восстанавливающей зарядки, как описано ниже. В ходе предварительной зарядки, разрешается выполнение управления снижением режима холостого хода. В транспортном средстве период, требуемый для восстанавливающей зарядки, сокращается посредством выполнения предварительной зарядки.

[0036] Модуль 24 выполнения восстанавливающей зарядки выполняет восстанавливающая зарядка. В этом варианте осуществления, восстанавливающая зарядка представляет собой обработку для зарядки аккумулятора 30 до тех пор, пока не будет полностью заряжен аккумулятор 30, и выполняется после предварительной зарядки. В ходе восстанавливающей зарядки запрещено выполнение управления снижением режима холостого хода. В системе 100 аккумулятор 30 полностью заряжен, и ухудшение рабочих характеристик и сокращение службы аккумулятора 30 подавляется посредством выполнения восстанавливающей зарядки.

[0037] Модуль 20 управления зарядкой имеет функциональный модуль (не проиллюстрирован), который выполняет нормальную зарядку. В случае если свинцовый аккумулятор используется в качестве аккумулятора 30, как этом варианте осуществления, доступный диапазон SOC определяется заранее, удовлетворяя потребность в продлении срока службы. Соответственно, нормальная зарядка выполняется таким образом, что текущее SOC поддерживает диапазон SOC. В частности, мощность двигателя 40 увеличивается, когда текущее SOC ниже нижнего предела (фиксированного значения) диапазона SOC, и электрическая мощность, которая накапливается в аккумуляторе 30, потребляется, когда текущее SOC превышает верхний предел (целевое SOC) диапазона SOC. Помимо этого, обработка для экономии расхода топлива посредством подавления зарядки аккумулятора 30 посредством выработки электрической мощности за счет топлива и выполнения зарядки аккумулятора 30 посредством выработки рекуперативной электрической мощности в генераторе 50 переменного тока в ходе движения с замедлением выполняется в качестве нормальной зарядки. Эта обработка является известной обработкой, и ее подробное описание опускается.

[0038] Модуль 20 управления зарядкой, описанный выше, соответствует устройству управления зарядкой в формуле изобретения.

[0039] В транспортном средстве, на котором монтируется система 100 согласно этому варианту осуществления, аккумулятор 30 полностью заряжен посредством выполнения обработки управления зарядкой (описана ниже). В транспортном средстве, продление периода от инициирования предварительной зарядки до инициирования восстанавливающей зарядки подавляется посредством выполнения обработки регулирования порогового времени (описана ниже), и уменьшение экономии топлива, обусловленное продолжением высокого SOC-состояния в течение длительного периода времени, может подавляться посредством выполнения обработки регулирования порогового времени (описана ниже). В дальнейшем в этом документе подробно описываются обработка управления зарядкой и обработка регулирования порогового времени.

[0040] A2. Обработка управления зарядкой

Фиг.3 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процедуру обработки управления зарядкой согласно первому варианту осуществления. В системе 100, обработка управления зарядкой инициируется, когда переключатель зажигания (не проиллюстрирован) включается, и эта обработка многократно выполняется до тех пор, пока не будет выключен переключатель зажигания. Обработка управления зарядкой представляет собой обработку для полной зарядки аккумулятора 30 на регулярной основе.

[0041] Модуль 22 выполнения предварительной зарядки получает продолжительность от полной зарядки аккумулятора 30 (в дальнейшем в этом документе, называемую просто "истекшим временем") из модуля 19 измерения истекшего времени (этап S105). Модуль 22 выполнения предварительной зарядки определяет то, равно или превышает либо нет истекшее время, полученное на этапе S105, первое пороговое время (этап S110). Первое пороговое время задается посредством выполнения обработки регулирования порога (описана ниже) посредством модуля 17 задания порогового времени. Ниже подробно описывается обработка регулирования порога. В случае если определяется то, что истекшее время меньше первого порогового времени (что истекшее время не достигает первого порогового времени), выполняется этап S105, описанный выше.

[0042] В случае если определяется то, что истекшее время равно или превышает первое пороговое время (этап S110: "Да"), модуль 22 выполнения предварительной зарядки выполняет предварительную зарядку(этап S115). В частности, модуль 22 выполнения предварительной зарядки побуждает модуль 14 задания целевого SOC задавать относительно высокое значение (например, 90%), близкое к полной зарядке (100%), в качестве целевого SOC. Модуль 14 задания целевого SOC задает инструктированное значение в качестве целевого SOC независимо от скорости вращения колес транспортного средства. В случае если 90% задается в качестве целевого SOC, и целевое SOC составляет 80%, до того, как истекшее время становится равным первому пороговому времени, например, целевое SOC увеличивается на 10%. Как результат, нормальная зарядка выполняется таким образом, что верхнее предельное значение текущего SOC становится равным 90%, и среднее SOC увеличивается.

[0043] После инициирования предварительной зарядки, модуль 24 выполнения восстанавливающей зарядки получает истекшее время из модуля 19 измерения истекшего времени и определяет то, равно или превышает либо нет истекшее время второе пороговое время (этап S120). Второе пороговое время является временем от завершения восстанавливающей зарядки до инициирования последующего восстанавливающей зарядки и имеет фиксированное значение, предварительно заданное пользователем.

[0044] Этап S115, описанный выше, выполняется в случае, если определяется то, что истекшее время, меньше второго порогового времени (этап S120: "Нет"), тогда как модуль 24 выполнения восстанавливающей зарядки выполняет восстанавливающая зарядка в случае, если определяется то, что истекшее время равно или превышает второе пороговое время (этап S120: "Да"). В частности, модуль 24 выполнения восстанавливающей зарядки побуждает модуль 14 задания целевого SOC задавать 100% в качестве целевого SOC и побуждает модуль 13 управления снижением режима холостого хода запрещать выполнение управления снижением режима холостого хода. Эта обработка обеспечивает возможность непрерывного выполнения зарядки на основе выработки электрической мощности за счет топлива без остановки двигателя 40 даже в случае, если условие остановки двигателя удовлетворяется.

[0045] После инициирования восстанавливающей зарядки, модуль 24 выполнения восстанавливающей зарядки получает текущее SOC из модуля 15 вычисления SOC и определяет то, полностью заряжен аккумулятор 30 или нет (этап S130). Этап S125, описанный выше, выполняется (восстанавливающая зарядка продолжается) в случае, если определяется то, что аккумулятор 30 не полностью заряжен (этап S130: "Нет"). Напротив, модуль 24 выполнения восстанавливающей зарядки завершает восстанавливающую зарядку, и модуль 19 измерения истекшего времени сбрасывает таймер и инициирует измерение времени снова (этап S135) в случае, если определяется то, что аккумулятор 30 полностью заряжен (этап S130: "Да").

[0046] A3. Обработка регулирования порогового времени

Фиг.4 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процедуру обработки регулирования порогового времени согласно первому варианту осуществления. В системе 100, обработка регулирования порогового времени инициируется, когда переключатель зажигания (не проиллюстрирован) включается, и эта обработка многократно выполняется до тех пор, пока не будет выключен переключатель зажигания. Обработка регулирования порогового времени представляет собой обработку для регулирования первого порогового времени, описанную выше.

[0047] Модуль 17 задания порогового времени получает истекшее время из модуля 19 измерения истекшего времени (этап S205) и определяет то, равно или превышает либо нет истекшее время третье пороговое время (этап S210). Третье пороговое время, которое имеет фиксированное значение, меньше второго порогового времени, описанного выше, и задается заранее пользователем. Продолжительность, которая меньше приблизительно на 60 минут второго порогового времени, например, может задаваться в качестве третьего порогового времени.

[0048] Модуль 16 вычисления скорости зарядки и разрядки вычисляет скорость зарядки и разрядки (этап S215). Модуль 16 вычисления скорости зарядки и разрядки вычисляет отношение абсолютного значения интегрированного значения тока зарядки к абсолютному значению интегрированного значения тока разрядки в течение периода, который продолжается от включения переключателя зажигания до выполнения этапа S215.

[0049] Модуль 17 задания порогового времени определяет период выполнения предварительной зарядки (этап S115, описанный выше) со ссылкой на карту mp1 определения периода зарядки и на основе скорости зарядки и разрядки, вычисленной на этапе S215 (этап S220).

[0050] Фиг.5 является пояснительным чертежом, схематично иллюстрирующим контент задания карты mp1 определения периода зарядки, которая проиллюстрирована на фиг.2. Горизонтальная ось на фиг.5 представляет скорость зарядки и разрядки, а вертикальная ось на фиг.5 представляет период зарядки. Как проиллюстрировано на фиг.5, скорость зарядки и разрядки разделяется на пять уровней на карте mp1 определения периода зарядки, и разный период зарядки задается на каждом уровне. Помимо этого, меньший период зарядки задается для более высокого уровня скорости зарядки и разрядки на карте mp1 определения периода зарядки. В частности, 50 минут задаются в качестве периода зарядки для уровня 1, на котором скорость зарядки и разрядки составляет от 0% до 20%. Помимо этого, 40 минут задаются в качестве периода зарядки для уровня 2, на котором скорость зарядки и разрядки превышает 20% и равна или меньше 40%. 30 минут задаются в качестве периода зарядки для уровня 3, на котором скорость зарядки и разрядки превышает 40% и равна или меньше 60%. 20 минут задаются в качестве периода зарядки для уровня 4, на котором скорость зарядки и разрядки превышает 60% и равна или меньше 80%. 10 минут задаются в качестве периода зарядки для уровня 5, на котором скорость зарядки и разрядки превышает 80% и равна или меньше 100%. Соответственно, меньший период зарядки задается для более высокого уровня скорости зарядки и разрядки, как проиллюстрировано на фиг.5.

[0051] Фиг.6 является пояснительным чертежом, иллюстрирующим взаимосвязь между скоростью зарядки и разрядки и частотой снижения режима холостого хода и взаимосвязь между скоростью зарядки и разрядки и потребляемым значением тока вспомогательного оборудования. Горизонтальная ось на фиг.6 представляет частоту снижения режима холостого хода. В этом варианте осуществления, частота снижения режима холостого хода означает отношение периода выполнения управления снижением режима холостого хода к предварительно определенному периоду. На горизонтальной оси на фиг.6, частота снижения режима холостого хода снижается слева направо. Вертикальная ось на фиг.6 представляет потребляемое значение тока вспомогательного оборудования 70. На вертикальной оси на фиг.6, потребляемое значение тока снижается снизу вверх.

[0052] Как проиллюстрировано на фиг.6, чем ниже частота глушения двигателя на холостом ходу, тем выше скорость зарядки и разрядки. Когда выполняется управление снижением режима холостого хода, прекращается приведение в действие двигателя 40, и в силу этого снижается ток зарядки. Соответственно, когда частота глушения двигателя на холостом ходу снижается, частота снижения тока зарядки снижается, и увеличивается скорость зарядки и разрядки. Как проиллюстрировано на фиг.6, чем меньше потребление тока посредством вспомогательного оборудования 70, тем выше скорость зарядки и разрядки. Когда потребление тока посредством вспомогательного оборудования 70 является большим, увеличивается ток разрядки. Соответственно, когда снижается потребление тока посредством вспомогательного оборудования 70, снижается ток разрядки, и увеличивается скорость зарядки и разрядки. Меньший период задается в качестве периода предварительной зарядки по мере того, как снижается частота глушения двигателя на холостом ходу, и меньший период задается в качестве периода предварительной зарядки по мере того, как снижается потребление тока посредством вспомогательного оборудования 70, из взаимосвязи между скоростью зарядки и разрядки и частотой снижения режима холостого хода и взаимосвязи между скоростью зарядки и разрядки и потребляемым значением тока вспомогательного оборудования, описанной выше.

[0053] Как проиллюстрировано на фиг.4, модуль 17 задания порогового времени задает значение (время), которое получается посредством вычитания периода зарядки, полученного на этапе S220, из второго порогового времени, описанного выше, в качестве первого порогового времени (этап S225) после определения периода зарядки (после выполнения этапа S220). Как описано выше, период зарядки задается равным меньшему периоду времени по мере того, как возрастает скорость зарядки и разрядки, и в силу этого более длительный период времени задается в качестве первого порогового времени. Соответственно, предварительная зарядка (этап S115) инициируется после истечения более длительного периода от полной зарядки аккумулятора 30 по мере того, как становится более высокой скорость зарядки и разрядки.

[0054] Фиг.7 является временной диаграммой, иллюстрирующей то, как изменяется SOC в случае, если выполняются обработка управления зарядкой и обработка регулирования порогового времени согласно первому варианту осуществления. Фиг.7(a) представляет временную диаграмму для случая, в котором скорость зарядки и разрядки является относительно низкой. Фиг.7(b) представляет временную диаграмму для случая, в котором скорость зарядки и разрядки является относительно высокой. Горизонтальные оси на фиг.7(a) и фиг.7(b) представляют время (истекшее время от момента времени, в который аккумулятор 30 полностью заряжен), а вертикальные оси на фиг.7(a) и фиг.7(b) представляют SOC. Сплошные линии на фиг.7(a) и фиг.7(b) показывают то, как изменяется SOC в случае, если выполняются обработка управления зарядкой и обработка регулирования порогового времени согласно этому варианту осуществления, а пунктирные линии на фиг.7(a) и фиг.7(b) показывают то, как изменяется SOC сравнительного примера. В сравнительном примере, предварительная зарядка не выполняется, а восстанавливающая зарядка выполняется в случае, если истекшее время становится равным предварительно определенному времени.

[0055] В этом варианте осуществления, предварительная зарядка выполняется перед выполнением восстанавливающей зарядки, и среднее SOC увеличивается до S2 от S1 для нормального управления, как проиллюстрировано на фиг.7(a). Соответственно, выполнение восстанавливающей зарядки после этого обеспечивает возможность сокращения периода (периода от времени T2 до T3), требуемого для изменения среднего SOC от S2 до Sf (полная зарядка), по сравнению с периодом (периодом от времени T2 до T4), требуемым для восстанавливающей зарядки в сравнительном примере.

[0056] Даже в случае, если скорость зарядки и разрядки является относительно высокой, может сокращаться период восстанавливающей зарядки, как проиллюстрировано на фиг.7(b), по сравнению с периодом восстанавливающей зарядки из сравнительного примера, как в случае, когда скорость зарядки и разрядки является относительно низкой. Помимо этого, период предварительной зарядки (T2-T1) для случая, в котором скорость зарядки и разрядки является относительно высокой, меньше периода предварительной зарядки (T2-T0) для случая, в котором скорость зарядки и разрядки является относительно низкой. Соответственно, может сокращаться период, в течение которого продолжается состояние, в котором среднее SOC имеет относительно высокое значение (S2), и за счет этого может обеспечиваться большая емкость, чтобы допускать принятие электрической мощности, вырабатываемой посредством выработки электрической мощности за счет топлива в аккумуляторе 30. Соответственно, может повышаться экономия топлива.

[0057] Как описано выше, модуль 20 управления зарядкой согласно первому варианту осуществления задает первое пороговое время таким образом, что период предварительной зарядки становится короче по мере того, как возрастает скорость зарядки и разрядки, и за счет этого может сокращаться период, в течение которого продолжается состояние, в котором SOC аккумулятора 30 является относительно высоким, в случае если скорость зарядки и разрядки является высокой. Соответственно, может обеспечиваться большая емкость, чтобы допускать принятие электрической мощности, вырабатываемой посредством выработки электрической мощности за счет топлива в аккумуляторе 30, и может повышаться экономия топлива по сравнению с конфигурацией, в которой период предварительной зарядки является постоянным независимо от скорости зарядки и разрядки. Помимо этого, поскольку время инициирования предварительной зарядки и время инициирования восстанавливающей зарядки определяются на основе истекшего времени от полной зарядки аккумулятора 30, аккумулятор 30 может быть полностью заряжен в надлежащее время в соответствии с состоянием ухудшения характеристик аккумулятора 30. Помимо этого, поскольку предварительная зарядка выполняется до восстанавливающей зарядки, и среднее SOC аккумулятора 30 увеличивается заранее, может сокращаться период, требуемый для восстанавливающей зарядки. Соответственно, может сокращаться период, в течение которого управление снижением режима холостого хода запрещено в результате выполнения восстанавливающей зарядки, и может повышаться экономия топлива.

[0058] B. Второй вариант осуществления

Фиг.8 является пояснительным чертежом, иллюстрирующим подробную конфигурацию электронного модуля 10a управления второго варианта осуществления. Фиг.9 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процедуру обработки управления зарядкой согласно второму варианту осуществления. Фиг.10 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процедуру обработки регулирования порога согласно второму варианту осуществления.

[0059] Электронный модуль 10a управления согласно второму варианту осуществления отличается от электронного модуля 10 управления согласно первому варианту осуществления тем, что модуль 20a управления зарядкой предоставляется вместо модуля 20 управления зарядкой, и обработка регулирования порога выполняется вместо обработки регулирования порогового времени. Электронный модуль 10a управления согласно второму варианту осуществления также отличается от электронного модуля 10 управления согласно первому варианту осуществления подробной процедурой обработки управления зарядкой. Электронный модуль 10a управления согласно второму варианту осуществления является идентичным электронному модулю 10 управления согласно первому варианту осуществления касательно остальной конфигурации. В системе 100, согласно первому варианту осуществления, описанной выше, вероятности инициирования предварительной зарядки и восстанавливающей зарядки определяются на основе истекшего времени от полной зарядки аккумулятора 30. Напротив, в системе 100 согласно второму варианту осуществления, эти вероятности определяются на основе интегрированного значения токов зарядки и разрядки аккумулятора.

[0060] Как проиллюстрировано на фиг.8, модуль 20a управления зарядкой согласно второму варианту осуществления отличается от модуля 20 управления зарядкой согласно первому варианту осуществления тем, что модуль 17a задания порога предоставляется вместо модуля 17 задания порогового времени, карта mp2 определения порога предоставляется вместо карты mp1 определения периода зарядки, и модуль 21 вычисления интегрированных значений тока предоставляется вместо модуля 19 измерения истекшего времени. Модуль 20a управления зарядкой согласно второму варианту осуществления является идентичным модулю 20 управления зарядкой согласно первому варианту осуществления касательно остальной конфигурации.

[0061] Модуль 17a задания порога выполняет обработку регулирования порога (описана ниже). Модуль 21 вычисления интегрированных значений тока вычисляет интегрированное значение токов зарядки и разрядки. Ниже подробно описываются интегрированное значение токов зарядки и разрядки и карта mp2 определения порога.

[0062] Обработка управления зарядкой согласно второму варианту осуществления, которая проиллюстрирована на фиг.9, отличается от обработки управления зарядкой согласно первому варианту осуществления, которая проиллюстрирована на фиг.3, тем, что этап S105a выполняется вместо этапа S105, этап 110a выполняется вместо этапа S110, этап S120a выполняется вместо этапа S120, и этап S135a выполняется вместо этапа S135. Обработка управления зарядкой согласно второму варианту осуществления, которая проиллюстрирована на фиг.9, является идентичной обработке управления зарядкой согласно первому варианту осуществления касательно остальной обработки.

[0063] Модуль 21 вычисления интегрированных значений тока вычисляет интегрированное значение токов зарядки и разрядки(этап S105a). Во втором варианте осуществления, интегрированное значение токов зарядки и разрядки означает сумму абсолютного значения интегрированного значения тока разрядки и абсолютного значения интегрированного значения тока зарядки после полной зарядки аккумулятора 30.

[0064] Модуль 17a задания порога определяет то, равно или превышает либо нет интегрированное значение токов зарядки и разрядки, которое вычисляется на этапе S105a, первый порог (этап S110a). Этап S105a, описанный выше, выполняется в случае, если определяется то, что интегрированное значение токов зарядки и разрядки меньше первого порога (этап S110a: "Нет"). Этап S115 (предварительная зарядка), описанный выше, выполняется в случае, если определяется то, что интегрированное значение токов зарядки и разрядки равно или превышает первый порог (этап S110a: "Да"). Первый порог определяется посредством обработки регулирования порога (описана ниже).

[0065] После инициирования предварительной зарядки модуль 24 выполнения восстанавливающей зарядки получает интегрированное значение токов зарядки и разрядки из модуля 21 вычисления интегрированных значений тока и определяет то, равно или превышает либо нет интегрированное значение токов зарядки и разрядки второй порог (этап S120a). Второй порог, который имеет фиксированное значение, задается заранее пользователем в качестве интегрированного значения токов зарядки и разрядки для времени от завершения восстанавливающей зарядки до инициирования последующего восстанавливающей зарядки. В общем, вероятность зарядки или разрядки аккумулятора 30 увеличивается по мере того, как возрастает продолжительность, истекшая от полностью заряженного состояния, и в силу этого увеличивается интегрированное значение токов зарядки и разрядки. Другими словами, истекшее время от полностью заряженного состояния и интегрированное значение токов зарядки и разрядки являются пропорциональными друг другу. Соответственно, в случае если большее значение задается в качестве второго порога, восстанавливающая зарядка выполняется в большем временном интервале.

[0066] Этап S115, описанный выше, выполняется (продолжается) в случае, если интегрированное значение токов зарядки и разрядки меньше второго порога (этап S120a: "Нет"), и этап S125 (восстанавливающая зарядка), описанный выше, и этап S130 выполняются в случае, если интегрированное значение токов зарядки и разрядки равно или превышает второй порог. В случае если на этапе S130 определяется то, что аккумулятор 30 полностью заряжен (этап S130: "Да"), модуль 21 вычисления интегрированных значений тока сбрасывает вычисленное интегрированное значение токов зарядки и разрядки(этап S135).

[0067] Фиг.10 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процедуру обработки регулирования порога согласно второму варианту осуществления. В системе 100, обработка регулирования порога инициируется, когда переключатель зажигания (не проиллюстрирован) включается, и эта обработка многократно выполняется до тех пор, пока не будет выключен переключатель зажигания. Обработка регулирования порога представляет собой обработку для регулирования первого порога, описанную выше.

[0068] Модуль 17a задания порога получает интегрированное значение токов зарядки и разрядки из модуля 21 вычисления интегрированных значений тока (этап S305) и определяет то, равно или превышает либо нет значение третий порог (этап S310). Третий порог, который имеет фиксированное значение, меньше второго порога, описанного выше, и задается заранее пользователем. Значение, которое меньше на 60000 ампер-секунд (As) второго порога, например, может задаваться в качестве третьего порога.

[0069] Этап S305, описанный выше, выполняется в случае, если определяется то, что интегрированное значение токов зарядки и разрядки меньше третьего порога (этап S310: "Нет"), тогда как модуль 16 вычисления скорости зарядки и разрядки вычисляет скорость зарядки и разрядки (этап S315) в случае, если определяется то, что интегрированное значение токов зарядки и разрядки равно или превышает третий порог (этап S310: "Да"). Эта обработка является идентичной этапу S215 на фиг.4. Ее описание опускается.

[0070] Модуль 17a задания порога определяет значение смещения (этап S320) первого порога (интегрированного значения токов зарядки и разрядки при инициировании предварительной зарядки) относительно второго порога (интегрированного значения токов зарядки и разрядки при инициировании восстанавливающей зарядки) со ссылкой на карту mp2 определения порога и на основе скорости зарядки и разрядки, вычисленной на этапе S315.

[0071] Фиг.11 является пояснительным чертежом, схематично иллюстрирующим контент задания карты mp2 определения порога, которая проиллюстрирована на фиг.8. Горизонтальная ось на фиг.11 представляет скорость зарядки и разрядки, а вертикальная ось на фиг.11 представляет значение смещения (интегрированное значение тока) первого порога относительно второго порога. Как проиллюстрировано на фиг.11, скорость зарядки и разрядки разделяется на пять уровней на карте mp2 определения порога, аналогично карте mp1 определения периода зарядки, проиллюстрированной на фиг.5. Разное значение смещения задается на каждом уровне на карте mp2 определения порога. В частности, 50000 As задается в качестве значения смещения для уровня 1, на котором скорость зарядки и разрядки составляет от 0% до 20%. Помимо этого, 40000 As задается в качестве значения смещения для уровня 2, на котором скорость зарядки и разрядки превышает 20% и равна или меньше 40%. 30000 As задается в качестве значения смещения для уровня 3, на котором скорость зарядки и разрядки превышает 40% и равна или меньше 60%. 20000 As задается в качестве значения смещения для уровня 4, на котором скорость зарядки и разрядки превышает 60% и равна или меньше 80%. 10000 As задается в качестве периода смещения для уровня 5, на котором скорость зарядки и разрядки превышает 80% и равна или меньше 100%. Соответственно, меньшее значение смещения задается для более высокого уровня скорости зарядки и разрядки, как проиллюстрировано на фиг.11.

[0072] Как описано со ссылкой на фиг.6, скорость зарядки и разрядки увеличивается по мере того, как снижается частота глушения двигателя на холостом ходу, и снижается потребление тока посредством вспомогательного оборудования 70. Соответственно, во втором варианте осуществления, меньшее значение задается в качестве значения смещения по мере того, как снижается частота глушения двигателя на холостом ходу, и снижается потребление тока посредством вспомогательного оборудования 70.

[0073] Как проиллюстрировано на фиг.10, модуль 17a задания порога задает значение, которое получается посредством вычитания значения смещения, полученного на этапе S320, из второго порога, описанного выше, в качестве первого порога (этап S325) после определения емкости зарядки (после выполнения этапа S320). Поскольку значение смещения задается равным меньшему значению по мере того, как возрастает скорость зарядки и разрядки, как описано выше, более высокое значение задается в качестве первого порога. Истекшее время и интегрированное значение токов зарядки и разрядки являются пропорциональными друг другу, как описано выше. Соответственно, предварительная зарядка (этап S115) инициируется после истечения более длительного периода от полной зарядки аккумулятора 30 по мере того, как становится более высокой скорость зарядки и разрядки.

[0074] Модуль 20a управления зарядкой, согласно второму варианту осуществления описанный выше, имеет преимущества, аналогичные преимуществам модуля 20 управления зарядкой согласно первому варианту осуществления. Во втором варианте осуществления, более высокое значение задается в качестве первого порога в случае, если скорость зарядки и разрядки является более высокой, и фиксированное значение задается в качестве второго порога. Поскольку истекшее время и интегрированное значение токов зарядки и разрядки являются пропорциональными друг другу в данном документе, период предварительной зарядки может сокращаться в случае, если скорость зарядки и разрядки является высокой. Поскольку время инициирования предварительной зарядки и время инициирования восстанавливающей зарядки определяются на основе интегрированного значения токов зарядки и разрядки, аккумулятор 30 может быть полностью заряжен в надлежащее время в соответствии с состоянием ухудшения характеристик аккумулятора 30.

[0075] C. Пример модификации

C1. Первый пример модификации

Каждый из вариантов осуществления приспосабливает способ задания целевого SOC (верхнего предельного значения диапазона SOC) равным высокому предварительно определенному значению независимо от скорости вращения колес транспортного средства в качестве способа для увеличения среднего SOC в ходе предварительной зарядки и восстанавливающей зарядки. Тем не менее, изобретение не ограничено этим. Например, может приспосабливаться способ увеличения величины зарядки в единицу времени посредством управления генератором 50 переменного тока и увеличения напряжения в ходе зарядки. Например, может приспосабливаться способ запрещения подавления зарядки аккумулятора 30 в случае, если текущее SOC превышает целевое SOC. В общем, любая обработка, обеспечивающая возможность увеличения среднего SOC аккумулятора 30, может приспосабливаться в качестве предварительной зарядки согласно изобретению. В этом варианте осуществления, SOC представляет значение, которое получается посредством деления величины электричества, остающегося в аккумуляторе 30, на величину электричества, накапливаемого, когда аккумулятор 30 полностью заряжен (максимальную накопленную емкость). В данном документе, период, в течение которого выполняется предварительный заряд, существенно меньше периода, в течение которого не выполняется предварительный заряд, и в силу этого максимальная накопленная емкость не снижается значительно в пределах периода. Соответственно, увеличение среднего SOC на основе предварительной зарядки означает увеличение средней оставшейся емкости аккумулятора 30 на основе предварительной зарядки. Соответственно, любая обработка, обеспечивающая возможность увеличения средней оставшейся емкости аккумулятора 30, может приспосабливаться в качестве предварительной зарядки согласно изобретению.

[0076] C2. Второй пример модификации

В первом варианте осуществления, скорость зарядки и разрядки разделяется на пять уровней на карте mp1 определения периода зарядки, и разный период зарядки задается на каждом уровне. Тем не менее, изобретение не ограничено этим. Например, уровни могут опускаться, и период приема электрической мощности может задаваться таким образом, что оно монотонно снижается по мере того, как возрастает скорость зарядки и разрядки. Аналогично, уровни могут опускаться, и значение смещения может задаваться таким образом, что оно монотонно снижается по мере того, как возрастает скорость зарядки и разрядки, на карте mp2 определения порога согласно второму варианту осуществления.

[0077] C3. Третий пример модификации

Во втором варианте осуществления, первый порог определяется посредством вычитания значения смещения из второго порога после определения значения смещения относительно второго порога. Тем не менее, изобретение не ограничено этим. Например, карта, в которой не значение смещения, а первый порог явно ассоциирован со скоростью зарядки и разрядки, может использоваться в качестве карты mp2 определения порога, и первый порог может определяться со ссылкой на эту карту и на основе скорости зарядки и разрядки.

[0078] C4. Четвертый пример модификации

В каждом из вариантов осуществления, транспортное средство представляет собой автомобиль. Тем не менее, изобретение не ограничено этим. Изобретение также может применяться к любому транспортному средству, к примеру, к двухколесным транспортным средствам. Помимо этого, изобретение может применяться к различным типам движущихся тел, таким как суда и роботы, а также к транспортным средствам, и может применяться, например, к системам выработки электрической мощности, в которых аккумуляторы и двигатели используются в качестве стационарных источников питания. В общем, изобретение может применяться к любому устройству, которое используется в системе, которая имеет двигатель, электрогенератор, приводимый в действие посредством двигателя, и аккумулятор, заряженный посредством электрической мощности, вырабатываемой посредством электрогенератора, и допускает выполнение управления остановкой для запрещения запуска двигателя в состоянии, в котором двигатель остановлен, и управляет зарядкой аккумулятора. "Состояние, в котором двигатель остановлен", описанное выше, не ограничено состоянием, в котором двигатель полностью остановлен, а имеет широкий смысл, охватывающий, например, состояние двигателя, в котором скорость, с которой движется транспортное средство, становится равной или меньше предварительно определенной скорости (например, 10 км/ч).

[0079] C5. Пятый пример модификации

В примере, описанном выше, часть конфигурации, реализованная посредством программного обеспечения, может быть заменена посредством использования аппаратных средств. Часть конфигурации, реализованная посредством аппаратных средств, также может быть заменена посредством использования программного обеспечения.

[0080] Изобретение не ограничено вариантами осуществления, примерами и примерами модификаций, описанными выше. Изобретение может быть реализовано в различных конфигурациях без отступления от объема изобретения. Например, варианты осуществления, соответствующие техническим признакам, связанным с соответствующими аспектами в разделе "Сущность изобретения", и техническими признаками в примерах модификаций, могут быть надлежащим образом заменены или комбинированы, с тем чтобы разрешать некоторые или все проблемы, описанные выше, или достигать некоторых или всех преимуществ, описанных выше. Технические признаки могут надлежащим образом исключаться, если не описываются в качестве важнейших в этом подробном описании.

Список номеров ссылок

[0081] 10, 10a – электронный модуль управления

11 – модуль управления двигателем

12 – модуль управления трансмиссией

13 – модуль управления снижением режима холостого хода

14 – модуль задания целевого SOC

15 – модуль вычисления SOC

16 – модуль вычисления скорости зарядки и разрядки

17 – модуль задания порогового времени

17a – модуль задания порога

18 – модуль управления с обратной связью

19 – модуль измерения истекшего времени

20, 20a – модуль управления зарядкой

21 – модуль вычисления интегрированных значений тока

22 – модуль выполнения предварительной зарядки

24 – модуль выполнения восстанавливающей зарядки

30 – аккумулятор

31 – датчик тока аккумулятора

40 – двигатель

41 – трансмиссия

42 – стартер

43 – приводной механизм

50 – генератор переменного тока

51 – датчик тока генератора переменного тока

60 – дифференциал

61 – датчик скорости транспортного средства

65 – ведущее колесо

70 – вспомогательное оборудование

80 – датчик нажатия педали тормоза

100 – система

mp1 – карта определения периода зарядки

mp2 – карта определения порога

1. Устройство управления зарядкой, используемое в системе, имеющей двигатель, электрогенератор, приводимый в действие двигателем, и аккумулятор, заряжаемый вырабатываемой электрогенератором электроэнергией, и система выполнена с возможностью выполнения управления остановкой для запрещения перезапуска двигателя в состоянии, в котором двигатель остановлен, а устройство управления зарядкой управляет зарядкой аккумулятора, причем устройство управления зарядкой отличается тем, что содержит:

модуль вычисления скорости зарядки и разрядки, вычисляющий скорость зарядки и разрядки, представляющую собой отношение абсолютного значения интегрированного значения тока зарядки аккумулятора к абсолютному значению интегрированного значения тока разрядки аккумулятора после полной зарядки аккумулятора;

модуль выполнения предварительной зарядки, выполняющий предварительную зарядку для увеличения средней оставшейся емкости аккумулятора, причем модуль выполнения предварительной зарядки задает меньший период зарядки для более высокого уровня скорости зарядки и разрядки; и

модуль выполнения восстанавливающей зарядки, выполняющий восстанавливающую зарядку для зарядки аккумулятора вырабатываемой электрогенератором электроэнергией, без выполнения управления остановкой, после выполнения предварительной зарядки, и обеспечения возможности полной зарядки аккумулятора.

2. Устройство управления зарядкой по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит:

модуль измерения истекшего времени, измеряющий время, истекшее с полной зарядки аккумулятора посредством восстанавливающей зарядки,

при этом модуль выполнения восстанавливающей зарядки выполняет восстанавливающую зарядку в случае, если истекшее время становится равным предварительно заданному второму пороговому времени, и

при этом модуль выполнения предварительной зарядки

задерживает время, в которое инициируется предварительная зарядка, так что предварительная зарядка инициируется после истечения более длительного периода с полной зарядки аккумулятора посредством восстанавливающей зарядки по мере того, как становится более высокой скорость зарядки и разрядки.

3. Устройство управления зарядкой по п. 2, отличающееся тем, что дополнительно содержит:

модуль задания порога,

при этом модуль выполнения предварительной зарядки выполняет предварительную зарядку в случае, если истекшее время становится равным первому пороговому времени, меньшему второго порогового времени, и

при этом модуль задания порога задает первое пороговое время так, что чем выше скорость зарядки и разрядки, тем больше первое пороговое время.

4. Устройство управления зарядкой по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит:

модуль вычисления интегрированных значений тока, получающий интегрированное значение полного тока из абсолютного значения интегрированного значения тока зарядки и абсолютного значения интегрированного значения тока разрядки после полной зарядки аккумулятора посредством восстанавливающей зарядки; и

модуль задания порога,

при этом модуль выполнения восстанавливающей зарядки выполняет восстанавливающую зарядку в случае, если интегрированное значение полного тока становится равным предварительно заданному второму пороговому интегрированному значению,

при этом модуль выполнения предварительной зарядки выполняет предварительную зарядку в случае, если интегрированное значение полного тока становится равным первому пороговому интегрированному значению, меньшему второго порогового интегрированного значения, и

при этом модуль задания порога задает первое пороговое интегрированное значение так, что чем выше скорость зарядки и разрядки, тем больше первое пороговое интегрированное значение.

5. Устройство управления зарядкой по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что система установлена на транспортном средстве с использованием двигателя в качестве источника питания,

управление остановкой представляет собой управление снижением холостого хода, и состояние, в котором двигатель остановлен, представляет собой состояние, в котором скорость, с которой движется транспортное средство, равна или меньше предварительно заданной скорости.

6. Способ управления зарядкой для системы, имеющей двигатель, электрогенератор, приводимый в действие двигателем, и аккумулятор, заряжаемый вырабатываемой электрогенератором электроэнергией, и система выполнена с возможностью выполнения управления остановкой для запрещения перезапуска двигателя в состоянии, в котором двигатель остановлен, при этом способ управления зарядкой служит для управления зарядкой аккумулятора, и при этом способ управления зарядкой отличается тем, что содержит:

вычисление скорости зарядки и разрядки, представляющей собой отношение абсолютного значения интегрированного значения тока зарядки аккумулятора к абсолютному значению интегрированного значения тока разрядки аккумулятора после полной зарядки аккумулятора;

выполнение предварительной зарядки для увеличения средней оставшейся емкости аккумулятора и задание меньшего периода зарядки для более высокого уровня скорости зарядки и разрядки; и

выполнение восстанавливающей зарядки для зарядки аккумулятора вырабатываемой электрогенератором электроэнергией, без выполнения управления остановкой, после выполнения предварительной зарядки, и обеспечения возможности полной зарядки аккумулятора.

7. Машиночитаемый носитель записи, на который записана программа, используемая в системе, имеющей двигатель, электрогенератор, приводимый в действие двигателем, и аккумулятор, заряжаемый вырабатываемой электрогенератором электроэнергией, и при этом система выполнена с возможностью

выполнения управления остановкой для запрещения перезапуска двигателя в состоянии, в котором двигатель остановлен, с тем, чтобы управлять зарядкой аккумулятора, причем программа побуждает компьютер реализовывать:

функцию вычисления скорости зарядки и разрядки, представляющей собой отношение абсолютного значения интегрированного значения тока зарядки аккумулятора к абсолютному значению интегрированного значения тока разрядки аккумулятора после полной зарядки аккумулятора;

функцию выполнения предварительной зарядки для увеличения средней оставшейся емкости аккумулятора и задания меньшего периода зарядки для более высокого уровня скорости зарядки и разрядки; и

функцию выполнения восстанавливающей зарядки для зарядки аккумулятора вырабатываемой электрогенератором электроэнергией, без выполнения управления остановкой, после выполнения предварительной зарядки, и обеспечения возможности полной зарядки аккумулятора.



 

Похожие патенты:

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение компактности и надежности.

Использование – в области электротехники, транспорта. Технический результат – снижение потерь мощности при работе гибридного и/или электрического транспортного средства.

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение надежности и безопасности эксплуатации зарядной станции.

Использование - в области электротехники. Технический результат - обеспечение стабильной величины энергии аккумуляторной батареи.

Изобретение относится к транспортным средствам. Устройство управления подачей энергии, установленное на транспортном средстве, содержит: генератор, приводимый в действие двигателем; первый и второй аккумуляторы, соединенные параллельно с генератором; SOC-датчик состояния заряда первого аккумулятора и контроллер заряда.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в приводных системах электрических транспортных средств. Техническим результатом является возможность осуществления в сочетании с электромотором выборочного управления скоростью и восстановления заряда аккумулятора в соответствии с выходными параметрами мотора.

Изобретение относится к устройствам зарядки аккумуляторных батарей. Технический результат - увеличение срока службы батарей.

Изобретение относится к области электротехники. Устройство для зарядки аккумуляторной батареи АБ, содержащее источник питания, ключ, стабилизатор напряжения, стабилизатор тока, устройство управления и клеммы для подключения АБ.

Изобретение относится к области техники связи, использующей электронные устройства с аккумуляторной батареей, и предназначено для замедления старения аккумуляторной батареи, вызываемого зарядным током и повторяющимися циклами зарядки-разрядки при практически максимальной зарядной емкости.

Изобретение касается системы для зарядки конденсатора (100), включающей модуль зарядки конденсатора (110), изолированный модуль получения данных (120) и цифровой управляющий модуль (130).

Изобретение относится к электротехнике. Устройство для зарядки аккумуляторной батареи состоит из источника питания, ключа, стабилизатора напряжения, стабилизатора тока, управляющего устройства, клемм для подключения аккумуляторной батареи, измерительных преобразователей тока и напряжения, задатчика напряжения и задатчика тока. В устройство дополнительно введен демпфирующий элемент, который включен между выходом стабилизатора напряжения и вторым входом стабилизатора тока. Такое выполнение позволяет ограничить выброс зарядного тока при включении устройства и разгрузить его силовые элементы - источник питания, ключ и стабилизатор тока. 3 ил.
Наверх